郝启堂
,
杨光昱
,
介万奇
,
何志
,
李杰华
稀有金属材料与工程
设计了Mg-Al-Cu系的3种新合金AC33,AC53和AC63.发现3种实验合金的相组成相同:δ-Mg基体+(δ-Mg+Mg2Al2Cu3)共晶+(δ-Mg+Mg17Al12+Mg2Al2Cu3)三元共晶.实验合金的室温力学性能优良.3种实验合金在200℃,50 MPa条件下的蠕变抗力明显优于AZ91C合金,其中AC53合金的抗高温蠕变性能最优.Cu从以下途径影响了Mg-xAl合金的蠕变特性:Cu的添加抑制了Mg17Al12相的析出,使合金耐热性提高.该系列实验合金单从力学性能和抗蠕变性能来看,是非常有发展潜力的.
关键词:
镁合金
,
显微组织
,
砂铸
,
力学性能
,
退火
,
蠕变
杨光昱
,
介万奇
,
张润强
,
郝启堂
,
李杰华
稀有金属材料与工程
研究了ZL205A铝合金在近液相线不同等温温度和等温时间条件下的微观组织转变规律.结果表明,α(Al)晶粒直径与等温时间满足关系式-r3--r03=k'-t.系数k'值随等温温度变化,在622℃和631℃条件下对应的k'值分别为4,288×10-10 m3/s和5,962×10-10 m3/s.实验合金的等温过程基本上分为球化预备阶段、球化阶段和长大粗化阶段.等温温度提高,固相体积分数也随之降低,有利于加速α(Al)晶粒球化和获得均匀的球状等轴固相颗粒.实验合金等温组织演变过程是溶质传输和空位扩散、以及液固界面张力共同作用的结果.溶质扩散作用在开始阶段起主导作用,而界面张力在中后期占主要作用.
关键词:
ZL205A铝合金
,
等温半固态
,
微观组织
,
粗化
李杰华
,
介万奇
,
杨光昱
稀有金属材料与工程
通过砂型铸造制备Mg-5Zn-0.6Zr和Mg-5Zn-3Gd-0.6Zr合金,并通过XRD、OM、SEM和EDS以及拉伸试验研究合金化稀土元素Cd对Mg-5Zn-0.6Zr合金铸造组织和力学性能的影响.结果表明:合金Mg-5Zn-0.6zr铸态组织由a-Mg和MgZn2等合金相组成.经固溶处理后,共晶组织全部溶入基体,晶界消失;添加合金化元素Gd后,试验合金Mg-5Zn-Gd-0.6Zr的晶粒显著细化,晶界处析出Mg-Zn-Gd三元相,在晶界析出相的周围均有大量弥散的颗粒状析出物,经固溶处理后,晶界处仍有未溶的化合物存在,但连续网状的Mg-Zn-Gd三元相分解为孤立的颗粒状或者长条状;在铸态下,合金Mg-5Zn-0.6Zr的力学性能优于Mg-5Zn-3Gd-0.6Zr.但经T4和T6态热处理后,合金Mg-5Zn-3Gd-0.6Zr的屈服强度和延伸率优于Mg-5Zn-0.6Zr.随着温度的升高,合金Mg-5Zn-0.6Zr 的抗拉伸强度显著下降,而Mg-5Zn-3Gd-0.6Zr的力学性能在高温区均优于Mg-5Zn-0.6Zr.
关键词:
力学性能
,
Mg-zn-zr合金
,
固溶处理
,
稀土Gd
李杰华
,
介万奇
,
杨光昱
稀有金属材料与工程
采用正交试验方法,通过砂型铸造制备9种不同成分的Mg-Nd-Gd-Zn-Zr系镁合金.研究该系列镁合金的铸造组织和室温力学性能,并通过对力学性能试验数据的分析,研究主要合金化稀土元素Gd和Nd的作用.研究发现:该系列镁合金铸态组织为α-Mg基体和Mg_(12)Nd化合物.经过固溶处理后,铸态组织中晶界上的化合物大部分溶入基体,但在晶界上还有一些颗粒状的化合物.Gd含量越高,合金的室温抗拉强度、屈服强度和延伸率就越高.Nd含量越高,抗拉强度和屈服强度也越好,但延伸率在Nd含量超过2水平(2.85%)后会降低.抗拉强度和屈服强度受Nd含量的影响最大,Gd含量的影响次之.Zn含量越高屈服强度越高,但抗拉强度和延伸率降低,其中延伸率受Zn含量的影响最大.
关键词:
铸态组织
,
力学性能
,
正交试验
,
Mg-Nd-Gd-Zn-Zr系镁合金
,
固溶处理
李杰华
,
介万奇
,
杨光昱
稀有金属材料与工程
在Mg-Zn-Al系镁合金高Zn低Al侧选择新的成分点,通过加入合金化Cu和微量Sr、Ti等元素,研究了ZAC843铸造镁合金在金属型铸造工艺条件下显微组织和力学性能,尤其是Sr,Ti对其显微组织的影响.研究发现:添加合金化元素Cu后,试验合金的相组成为:δ-Mg基体和Mg32(Al, Zn)49,而不再存在Mg17Al12等低熔点相;试验合金进行热处理后,Cu元素在Mg32(Al, Zn)49相中有一定程度的溶入(约1 at %～10at%);ZAC843A同时添加Sr+Ti,即使添加量很小,对组织也能够起到较好的细化、变质作用,而ZAC843B单独添加Sr,即使添加量较大,效果也不明显;试验合金在热处理后,使得显微组织更加细化,力学性能得到改善,尤其是ZAC843A实验合金在金属型铸造工艺条件下热处理后的室温力学性能优良,抗拉强度达到253 MPa.
关键词:
显微组织
,
力学性能
,
ZAC843铸造镁合金
,
固溶处理
李杰华
,
介万奇
,
杨光昱
稀有金属材料与工程
以Mg-Nd-Zn-Zr合金为基础,通过调整Nd和Zn的含量进行合金成分优化设计,并在新选择的较优成分点通过加入合金化稀土元素Gd,研究了Gd对Mg-Nd-Zn-Zr镁合金铸造组织和力学性能,尤其对高温力学性能的影响.研究发现,Mg-Nd-Zn-Zr镁合金铸态组织由á-Mg基体和Mg12Nd化合物组成.加入合金化稀土元素Gd后,NG31试验镁合金中没有形成三元相,但铸态组织中枝晶问分布的Mg12Nd化合物变得更加细小均匀.经过固溶处理后,Mg-Nd-Zn-Zr试验镁合金铸态组织中枝晶间以及晶界上的化合物完全溶入基体,而NG31试验镁合金在晶界上还有一些颗粒状的化合物.在时效处理时该化合物会以细小弥散的化合物从á-Mg基体中析出.无论Mg-Nd-Zn-Zr镁合金还是NG3l试验镁合金,T6态热处理后都具有优良的室温力学性能,抗拉强度分别达到275 MPa和280 MPa,屈服强度也分别保持在158 MPa和165 MPa.随着Nd含量的增加和Zn含量的降低,Mg-Nd-Zn-Zr镁合金的抗拉强度和屈服强度升高,延伸率也随之增加.随着Gd的加入,抗拉强度和屈服强度升高,而延伸率却有所下降.同时,在所有的测试温区内NG31的高温瞬时抗拉强度和屈服强度都高于Mg-Nd-Zn-Zr试验镁合金.NG31试验合金在250℃的抗拉强度仍然保持在215 MPa,屈服强度仍能够达到155 MPa,甚至还高于200℃时的屈服强度(141 MPa).
关键词:
稀土Gd
,
组织
,
性能
,
Mg-Nd-Zn-Zr镁合金
,
固溶处理
李杰华
,
介万奇
,
杨光昱
金属学报
本文通过光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电镜等分析研究了合金化元素Zn对GW系镁合金砂型铸造组织和性能的影响。研究结果表明：GW系镁合金的结构类型和Mg（六方相）相同，Gd溶入Mg的晶格形成置换固溶体，组织中存在着Mg24Y5第二相。加入合金化元素Zn后，组织发生较大变化，形成雪花状的枝晶，而且在固溶以及时效处理过程中，其形貌没有消失，只是有所溶解。实验合金GWZ721在砂型铸造工艺条件下热处理后的室温力学性能优良，抗拉强度达到250MPa，屈服强度甚至达到235MPa，远远优于商品镁合金AZ91C（85 MPa）与ZK51 A（140 MPa），而且塑性也比较好，最高达到6.2%。砂型铸造试验合金GWZ721热处理后的高温瞬时拉伸性能也相当优良，在200℃、250℃和300℃时，实验合金的抗拉强度分别达到225MPa、220MPa和205MPa。抗拉强度和屈服强度随着温度的升高均有所下降，但下降不多，延伸率则随着温度的升高有所上升。通过向GW系铸造镁合金添加合金化元素Zn，改善了实验合金GW72的组织，实验合金GW721在保证提高力学性能的前提下降低了成本，是一种较有前途的高端镁合金材料。
关键词:
显微组织
,
Mechanical properties
,
GW series cast magnesium alloys
李杰华
,
介万奇
,
杨光昱
金属学报
doi:10.3321/j.issn:0412-1961.2007.10.013
通过OM、XRD、SEM等分析方法及托伸实验研究了合金化元素Zn对GW系镁合金铸造组织和力学性能的影响.研究结果表明:加入合金化元素Zn后,合金组织发生较大变化,形成雪花状的δ-Mg枝晶,第二相由骨骼状变为相互连结的网状;而且在固溶处理以及时效处理过程中,二者形貌没有变化.实验合金GWZ721热处理后室温的抗拉强度达到250 MPa,屈服强度达到235 MPa,延伸率达到6.2%,显著优于实验合金GW72.热处理后的高温瞬时抗拉强度和屈服强度随着温度的升高均略有下降,延伸率有所上升.在200,250和300 ℃时,实验合金的抗拉强度仍分别保持为225,220和205 MPa.
关键词:
显微组织
,
力学性能
,
铸造镁合金
,
固溶处理
